JP2826864B2 - Method and apparatus for rapid melting tapping by supplying cold material to aluminum ingot - Google Patents

Method and apparatus for rapid melting tapping by supplying cold material to aluminum ingot

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JP2826864B2
JP2826864B2 JP1338450A JP33845089A JP2826864B2 JP 2826864 B2 JP2826864 B2 JP 2826864B2 JP 1338450 A JP1338450 A JP 1338450A JP 33845089 A JP33845089 A JP 33845089A JP 2826864 B2 JP2826864 B2 JP 2826864B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金(以
下、アルミニウム系金属と略称する)インゴットの急速
溶解出湯方法と装置に関し、より具体的にはアルミニウ
ム系金属の溶湯をダイカストなどにより機械、電気機器
などの部材として鋳造成形するに際し、ダイカスト機の
ダイスの注湯スロットやその他の鋳造設備の注湯口の直
前でアルミニウム系金属インゴット(アルミインゴッ
ト)の1〜2個を誘導加熱により直接溶解する、いわゆ
る、冷材挿入溶解法により溶解し、昇温域に流下させて
溶湯とし、昇温された溶湯を電磁ポンプにより上向きに
搬送してダイカスト機のダイス内などに注湯する急速溶
解方法と装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for rapid melting and tapping of aluminum or aluminum alloy (hereinafter abbreviated as aluminum-based metal) ingots, and more specifically to aluminum-based metals. When casting the molten metal as a member of a machine or electrical equipment by die casting or the like, an aluminum-based metal ingot (aluminum ingot) 1-2 just before a pouring slot of a die of a die casting machine or a pouring port of other casting equipment. The individual pieces are melted directly by induction heating, so-called cold material insertion melting method, melted down to a temperature rising area to form a molten metal, and the heated molten metal is conveyed upward by an electromagnetic pump and is transferred to a die of a die casting machine. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for rapidly dissolving molten metal in a molten metal.

[従来の技術] 一般機械、特殊機械、車両、電気機器などの構造部材
としては、アルミニウムが比重が小さく、融点が低いと
いう特性を有し、しかも合金とすれば、かなりの強度を
持たせることができることから展伸材や鋳造品として多
用されている。
[Prior art] As structural members for general machinery, special machinery, vehicles, electric equipment, etc., aluminum has the characteristics of low specific gravity and low melting point, and if it is an alloy, it should have considerable strength. It is widely used as a wrought material or a cast product because it can be made.

鋳造品としては、通常の金型、砂型鋳造以外にダイカ
スト、シェル型鋳物、遠心鋳物なども使用されるが、そ
の中でダイカスト法はダイカスト機(ダイカストマシン
とも呼ぶ)を使用して、溶融金属をダイスと呼ばれるダ
イ金型内に高圧力で、しかも高速度で反復注入し精密鋳
造品とするのが可能なことから、寸法精度と生産性の要
求に合致するためますます多用されている。
Die casting, shell mold casting, centrifugal casting, etc. are used in addition to ordinary mold and sand casting as castings. Among them, the die casting method uses a die casting machine (also called a die casting machine), Can be repeatedly injected at a high pressure and at a high speed into a die mold called a die, so that a precision cast product can be obtained. Therefore, it is increasingly used to meet the requirements of dimensional accuracy and productivity.

しかしながら、一般にダイカスト機に溶湯を供給する
には、第3図に示すように、ガスや重油を熱源とする溶
解炉31により大量集中溶解を行ない570〜600℃にされた
溶湯を、同じくガスや重油を熱源とする保持炉32に移し
て長時間保持し、さらに台車33などの運搬手段により手
許炉34に移し、注湯するのに適したほぼ720℃の温度ま
で昇温し、人力あるいはロボット35などによりダイカス
ト機36のダイスロット37中に供給する方法を踏襲してい
る。
However, in general, in order to supply molten metal to a die casting machine, as shown in FIG. 3, a large amount of intensive melting is performed by a melting furnace 31 using gas or heavy oil as a heat source, and the molten metal is heated to 570 to 600 ° C. Transfer to a holding furnace 32 that uses heavy oil as a heat source, hold it for a long time, and then transfer it to a hand furnace 34 by a transportation means such as a trolley 33, raise the temperature to approximately 720 ° C, which is suitable for pouring, and use human power or a robot. The method of supplying the material into the die slot 37 of the die casting machine 36 by 35 or the like is followed.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような方式は大規模で多数炉を使
用する作業工程を経由するため、広い工場スペースを必
要とし、また複数の炉を使用して長時間に亙り溶融状態
に保持し、更にそれらの複数の炉間を運搬するため、材
料の燃焼、酸化および飛散などのロスによる材料歩留ま
りが低い欠点に加え、排熱、放熱などによるエネルギー
ロスが多く物的な面で不経済であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, such a method requires a large factory space because of a large-scale operation process using many furnaces, and requires a long time using a plurality of furnaces. In order to maintain the material in the molten state and transport it between multiple furnaces, in addition to the disadvantage of low material yield due to loss such as burning, oxidation and scattering of the material, there is a lot of energy loss due to exhaust heat and heat radiation. It was uneconomical in terms of terms.

また、溶湯の搬送、貯留、汲み出しなどの工程が多く
作業能率が低いのに加え、安全性の面に不安があり労働
条件の点でも欠点があった。
In addition, there are many processes such as transport, storage, and pumping of the molten metal, and the work efficiency is low. In addition, there is a concern about safety and there are drawbacks in terms of working conditions.

さらに、大容量の炉を所定温度まで昇温させるまでの
立ち上がり時間が長いため、溶解作業員を早出出勤させ
る必要があることなど労働条件に関する問題もあり解決
が要望されていた。
Furthermore, since the rise time until the temperature of the large-capacity furnace is raised to a predetermined temperature is long, there is a problem concerning working conditions such as the need for a melting worker to go to work early, and a solution has been demanded.

本発明の発明者は、大容量の溶解炉、中間保持炉、手
許炉などを併用する上記のような溶湯供給装置に対する
課題を解決するため、アルミインゴットをダイカスト機
のダイやその他の鋳造機の注湯口の直前で直接溶解し、
所定の注湯温度まで昇温してダイに注湯する冷材急速溶
解方式を採用する構想を固めていたが、それには下記の
諸点を解決する必要があった。
The inventor of the present invention solves the above-mentioned problem with the molten metal supply device using a large-capacity melting furnace, an intermediate holding furnace, a hand-held furnace, and the like, by using an aluminum ingot for a die of a die casting machine and other casting machines. Dissolve directly just before the pouring port,
Although the concept of adopting a cold material rapid melting method in which the temperature is raised to a predetermined pouring temperature and then poured into a die was solidified, it was necessary to solve the following points.

アルミインゴットの冷材挿入溶解のための加熱エネル
ギーの熱源と溶解室の構造。
Heat source of heating energy and melting chamber structure for cold material insertion melting of aluminum ingot.

アルミインゴットを溶解室に挿入するための冷材供給
装置の構造。
Structure of cold material supply device for inserting aluminum ingot into melting chamber.

アルミ溶湯を収容し所定の注湯温度まで昇温するため
の加熱手段と昇温室の構造。
The structure of the heating means and the heating chamber for containing the molten aluminum and raising the temperature to a predetermined pouring temperature.

溶解室から昇温室まで、さらに昇温室からダイカスト
の注湯スロットなどへの注湯方法。
A method of pouring from the melting chamber to the heating chamber and from the heating chamber to the pouring slot for die casting.

以上に関連した付帯設備。Ancillary equipment related to the above.

[課題を解決するための手段] 本発明では、冷材の挿入、溶解、注湯などに関する前
記の諸問題を解決するに当り、炉体の数、誘導加熱コイ
ルおよび電磁ポンプなどを最少にすることを最重要目標
とし、以下のようなアルミインゴットの急速溶解出湯方
法と装置を採用した。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, the number of furnace bodies, induction heating coils, electromagnetic pumps, and the like are minimized in solving the above-mentioned problems relating to the insertion, melting, and pouring of cold material. The most important goal was to adopt the following method and apparatus for rapid melting and tapping of aluminum ingots.

まず、急速溶解出湯装置について具体的に説明する
と、この装置は次おん部分から構成される。
First, the rapid melting tapping device will be specifically described. This device is composed of the following parts.

(A)上端にアルミニウム系金属のインゴットの挿入口
となる開口と、下端に昇温された溶湯を半径方向外方に
流出される出口の基部となる開口とを有しアルミインゴ
ットの冷材の溶解、昇温のための冶金容器としての溶
解、昇温用の内炉本体と、この内炉本体の下端寄りの位
置にこの内炉内部を挿入・溶解室と昇温室とに区分する
とともに前記挿入・溶解室内で溶解された溶湯が通過し
て流下することを可能にするスノコ状の整流板とを有す
る直立中空円筒形の内炉。
(A) The upper end has an opening serving as an insertion opening for an ingot of an aluminum-based metal, and the lower end has an opening serving as a base of an outlet through which a heated molten metal flows radially outward. Melting, as a metallurgical vessel for raising the temperature, an inner furnace body for melting and raising the temperature, and inserting the inside of the inner furnace into a position near the lower end of the inner furnace body, dividing the inner furnace into a melting chamber and a heating chamber, and An upright hollow cylindrical inner furnace having a mushroom-shaped current plate that allows the molten metal that has been melted in the insertion / melting chamber to pass through and flow down.

(B)この内炉の外側に同軸に配置されて、前記内炉と
の間に溶湯が通過し流動するに十分な環状空隙を形成す
るだけの内径を有する外炉であって、その上端と前記内
炉上端部との間に前記画制環状空隙に連通する溶湯の出
湯口が画制され、下端に余分の残湯、ノロなどを排出す
るための開口を有する直立中空円筒形の外炉。
(B) an outer furnace which is coaxially arranged outside the inner furnace and has an inner diameter enough to form an annular space sufficient for the molten metal to pass and flow between the inner furnace and the upper furnace; An upright hollow cylindrical outer furnace having a molten metal discharge port communicating with the defined annular gap between the upper end of the inner furnace and an opening at a lower end for discharging extra residual hot water, slag, and the like. .

(C)前記内炉下端の開口内に一部が挿入された残部は
前記外炉下端の開口に向かって突出してこの外炉下端の
開口を閉鎖し通常は前記内炉の内部と前記外炉下端の開
口との間を遮断するが、前記内炉の内部と前記環状空隙
とを連通させるための少なくとも一つの溶湯通路を有す
るブロック。
(C) The remaining part of which is partially inserted into the opening at the lower end of the inner furnace projects toward the opening at the lower end of the outer furnace and closes the opening at the lower end of the outer furnace. A block having at least one molten metal passage for shutting off the space between the lower end and the opening, but for communicating the inside of the inner furnace with the annular space.

(D)前記外炉の外周に配置され前記挿入・溶解室内の
アルミインゴットの冷材を溶解するとともに、前記昇温
室内の溶湯を所定の注湯温度まで昇温する誘導加熱コイ
ル。
(D) an induction heating coil arranged on the outer periphery of the outer furnace to melt a cold material of the aluminum ingot in the insertion / melting chamber and to raise the temperature of the molten metal in the heating chamber to a predetermined pouring temperature.

(E)前記外炉の外周の前記誘導加熱コイルよりも下方
に配置され、前記昇温室とそれに連通する前記環状空隙
内とに貯留されて所定の注湯温度まで昇温された溶湯に
推力を与えて前記環状空隙内を上向きに流動させ、前記
出湯口から炉外に注湯するための電磁ポンプ。
(E) a thrust force is applied to the molten metal that is disposed below the induction heating coil on the outer periphery of the outer furnace and is stored in the heating chamber and the annular space communicating therewith and heated to a predetermined pouring temperature. And an electromagnetic pump for flowing upward in the annular gap and pouring the molten metal out of the furnace from the tap hole.

そして、前記内炉と前記外炉とがそれぞれの上端に半
径方向外方に延在するフランジを有し、前記内炉のフラ
ンジが前記外炉のフランジよりも高い位置に配置され、
これら上下フランジの間に、環状空隙と連通し出湯口に
通ずる環状出湯路が形成されるものが好適である。
The inner furnace and the outer furnace each have a flange extending radially outward at an upper end thereof, and the flange of the inner furnace is disposed at a position higher than the flange of the outer furnace,
It is preferable that an annular tapping path is formed between the upper and lower flanges and communicates with the annular gap and communicates with the tapping hole.

なお、前記内炉が上下2つの部分から成り、それらを
いんろう接手により一体に接続すると便利である。
It is convenient if the inner furnace is composed of two parts, upper and lower parts, which are integrally connected by a solder joint.

また、前記ブロックを、鋳鉄などの金属製リングを介
して内炉の下端に接続すると良い。
Also, the block is preferably connected to the lower end of the inner furnace via a metal ring such as cast iron.

次に、本発明の急速溶解出湯方法について以下に説明
する。
Next, the rapid melting tapping method of the present invention will be described below.

(イ)アルミインゴットを冷材として挿入・溶解用内炉
の溶解室に挿入し、その表面から内部に向かって溶滴を
形成させながら溶解を進行させる。
(A) An aluminum ingot is inserted as a cold material into a melting chamber of an inner furnace for insertion and melting, and melting proceeds while forming droplets from the surface toward the inside.

(ロ)形成された溶滴を昇温室に流下させ、さらに内炉
と外炉との間に画制され内炉下端に連通する環状空隙内
にも流入させて溶湯プールを形成する。
(B) The formed droplets are caused to flow down into the temperature raising chamber, and are further flowed into an annular space defined between the inner furnace and the outer furnace and communicated with the lower end of the inner furnace to form a molten metal pool.

(ハ)溶解兼昇温コイルにより誘導加熱して昇温させ
て、その間に溶解中のアルミインゴットが溶解により所
定長さ以下に減少した場合には、次のアルミインゴット
を挿入して補給する。
(C) The temperature is raised by induction heating using a melting and temperature raising coil. If the aluminum ingot being melted decreases to a predetermined length or less by melting during that time, the next aluminum ingot is inserted and replenished.

(ニ)溶湯プール内の溶湯が所定の温度に達したならば
電磁ポンプに通電して、前記昇温室と環状空隙内の溶湯
を環状空隙内を上向きに搬送して、出湯口から出湯す
る。
(D) When the temperature of the molten metal in the molten pool reaches a predetermined temperature, the electromagnetic pump is energized, and the molten metal in the heating chamber and the annular space is conveyed upward through the annular space and discharged from the tap hole.

なお、前記溶解室に挿入するアルミインゴットは、2
個を1組としそれぞれの平らな底部を互いに接触させ背
中合わにした状態で挿入すると便利である。
The aluminum ingot inserted into the melting chamber was 2
It is convenient to insert the individual pieces into a set with their flat bottoms in contact with each other and back to back.

[作用] 内炉と外炉の2重管構造とされ、両者の間はブロック
下部に明けられた溶湯通路により連通しているが、溶湯
が重力により自然に外部に流出するような開口は存在し
ないので、昇温の間電磁ポンプを作動させなくても溶湯
を炉内に保持することができる。
[Operation] The inner furnace and the outer furnace have a double-pipe structure, and the two are connected by a molten metal passage opened in the lower part of the block. However, there is an opening through which the molten metal flows out naturally by gravity. Therefore, the molten metal can be held in the furnace without operating the electromagnetic pump during the temperature rise.

溶湯は、内炉の昇温室内と内炉と外炉間の環状空隙内
に連通した状態で貯留されている間に、これと鎖交する
溶解兼昇温用の誘導コイルから磁束により所定の出湯温
度まで昇温される。
While the molten metal is stored in a state communicating with the heating chamber of the inner furnace and the annular gap between the inner furnace and the outer furnace, a predetermined amount of magnetic flux is generated by a magnetic flux from an induction coil for melting and raising the temperature which interlinks with the molten metal. The temperature is raised to the tapping temperature.

中空直管状の溶解・昇温の内炉は、予めカセット式内
炉として外炉内にセットし、また取り外すことが可能に
され、また内炉自体が挿入・溶解室の部分と昇温・注湯
室の2部分に分けて製作されて、いんろう接手で結合さ
れ、損傷した場合には、それぞれが、別個に交換可能に
される。
The hollow straight tubular melting and heating inner furnace can be set in the outer furnace as a cassette type inner furnace in advance, and can be removed. It is manufactured separately in two parts of the bath room, joined by a lanyard joint and, in the event of damage, each is made separately replaceable.

かくして結合された内炉本体は、外方フランジを有
し、その内部はアルミインゴットの挿入口となる頂部か
ら中間の整流板までの挿入・溶解室と整流板から溶湯の
出口となる下端までの昇温室との2部分で構成される。
The thus-coupled inner furnace body has an outer flange, the inside of which has an insertion / melting chamber from the top serving as an insertion port of the aluminum ingot to the middle straightening plate and the lower end serving as an outlet of the molten metal from the straightening plate. It is composed of two parts, a heating chamber.

[実施例] 第1図は、本発明の急速溶解出湯装置の好適実施例を
示す側断面図である。
Embodiment FIG. 1 is a side sectional view showing a preferred embodiment of the rapid melting and tapping apparatus of the present invention.

第1図いおいて、1は急速溶解出湯装置全体を示し、
2は溶解・昇温・注湯炉(内炉)本体であり、3は内炉
本体2を挿入してセットし昇温・注湯のための環状空隙
4を画制するための外炉であり、装置全体としては中空
直円筒状2重管構造である。
In FIG. 1, 1 indicates the entire rapid melting and tapping apparatus,
Reference numeral 2 denotes a melting, heating, and pouring furnace (inner furnace) main body, and 3 denotes an outer furnace for inserting and setting the inner furnace main body 2 to define an annular gap 4 for heating and pouring. Yes, the whole apparatus has a hollow straight cylindrical double pipe structure.

外炉3は、その内部に内炉2を十分な環状空隙4を保
って収容できる底付き直立円筒管として配置され、上部
開口面には外方に張り出したフランジ9を有し底面中央
には排出孔5が設けられる。
The outer furnace 3 is arranged as an upright cylindrical tube with a bottom capable of accommodating the inner furnace 2 with a sufficient annular space 4 inside, and has an outwardly protruding flange 9 on an upper opening surface and a bottom center. A discharge hole 5 is provided.

いわするカセット式にセットするに当っては、内炉2
の下端に補強用に付設された鋳鉄などの金属製リング7
を介して耐火材料製の直円柱ブロック6を、外炉3下端
の上開きテーパとなった開口に着座するように内嵌すれ
ば心出しもされて結合されるようになっている。
When setting the cassette type,
Ring 7 made of cast iron or the like attached to the lower end of
When the straight cylindrical block 6 made of a refractory material is fitted inside the lower furnace 3 so as to be seated in the upper opening tapered opening through the through hole, the centering is made centered.

この直円柱ブロック6には、その上面から側面に向か
って斜め下方に前記の環状空隙4に通じる溶湯通路11が
開設されている。
The straight cylinder block 6 is provided with a molten metal passage 11 communicating with the annular space 4 diagonally downward from the upper surface toward the side surface.

内炉2を外炉3にセットしたときに、内炉2の外壁と
外炉3の内壁との間に形成される環状空隙4は、溶湯が
逆噴上昇するときの出湯通路として使用される。
When the inner furnace 2 is set in the outer furnace 3, the annular gap 4 formed between the outer wall of the inner furnace 2 and the inner wall of the outer furnace 3 is used as a tapping passage when the molten metal rises backward. .

内炉2は、冷材としてのアルミインゴットの挿入口と
なり半径方向外側に張り出したフランジ8を有する上部
開放端12から、整流板15までの比較的に長い中空直円筒
状の挿入・溶解室14と、この整流板15から下で残湯やノ
ロなどの排出口となる下方の端部16までの昇温室17と、
金属製リング7及び円柱ブロック6とから成る密閉柱部
との3部分から構成される。
The inner furnace 2 has a relatively long hollow cylindrical insertion / melting chamber 14 from an upper open end 12 having a flange 8 projecting radially outward and serving as an insertion port for an aluminum ingot as a cooling material, to a straightening plate 15. And a temperature-raising chamber 17 from the current plate 15 to a lower end portion 16 below which serves as a discharge port for remaining hot water and slag,
It is composed of three parts, namely a metal ring 7 and a sealed column part composed of a cylindrical block 6.

外炉3の外周で、内炉2の挿入・溶解室14から昇温室
17の上部までの範囲に相当する部分に溶解・昇温用コイ
ル18を、それよりも下で外炉3の下端までの範囲に相当
する外炉3の外周に溶湯を噴射するための電磁ポンプ19
を夫々配置する。
At the outer periphery of the outer furnace 3, from the insertion / melting chamber 14 of the inner furnace 2 to the heating chamber
An electromagnetic pump for injecting the melting / heating coil 18 into a portion corresponding to the area up to the upper part of the furnace 17, and injecting the molten metal to the outer periphery of the outer furnace 3 corresponding to the area below the coil to the lower end of the outer furnace 3. 19
Are arranged respectively.

内炉2の昇温室17とそれに連通する環状空隙4の部分
が溶湯プールとなるとともに、注湯口を有する昇温・注
湯域となり、挿入・溶解室14の部分がアルミインゴット
の挿入と溶解と昇温を兼ねる挿入・溶解域となる。
The heating chamber 17 of the inner furnace 2 and the portion of the annular gap 4 communicating therewith serve as a molten metal pool, as well as a heating and pouring area having a pouring port, and the insertion / melting chamber 14 serves as a part for inserting and melting an aluminum ingot. This is the insertion / dissolution zone that also serves as a temperature rise.

昇温・注湯域と挿入・溶解域とは、両者の中間に配置
され多数の溝孔(スロット)が明けられたスノコ状整流
板15により仕切られている。
The heating / pouring area and the insertion / melting area are separated by a slat-shaped rectifying plate 15 which is arranged in the middle between the two and has a large number of slots.

この整流板15は、上部開放端12から挿入されたアルミ
インゴットが重力により昇温室17まで落下するのを防止
して、アルミインゴットを挿入・溶解室14内に拘束して
おくとともに、誘導加熱によりアルミインゴットの表面
から溶融し昇温しつつ落下するアルミ溶滴を溝孔(スロ
ット)を通過して昇温室17内に流入させ溶湯プールを形
成保持させる。
This rectifying plate 15 prevents the aluminum ingot inserted from the upper open end 12 from dropping to the heating chamber 17 due to gravity, restrains the aluminum ingot in the insertion / melting chamber 14, and performs induction heating. Aluminum droplets that melt from the surface of the aluminum ingot and fall while raising the temperature pass through the slots and flow into the temperature raising chamber 17 to form and hold a molten metal pool.

次に、前記実施例の操作方法について述べる。 Next, the operation method of the above embodiment will be described.

なお、昇温、注湯の通常の操業工程は、外炉と内炉の
2つの中空直管部が共に直立して配置された状態で反復
される。
The normal operation steps of heating and pouring are repeated in a state where the two hollow straight pipe portions of the outer furnace and the inner furnace are both arranged upright.

(1)アルミインゴットは無規格で、形状や寸法は規定
されていないが、通常は第2図(A)に示すように、底
面21がほぼ平坦で上面22にはVまたはU字形の溝23で仕
切られた2〜3個の台形凸部24が形成されている。そし
て、第2図(B)に示すように2個のアルミインゴット
20の平坦な底面21を背中合わせにして1対とし、搬送お
よび溶解の際の1単位とし、左右両側になる表面22上の
U字溝23を図示しない冷材供給装置の掴み部材の爪を係
合させる溝を利用し、冷材搬送装置により第1図で示す
上部開口端12まで搬送し、上部開口端12から挿入・溶解
室14に挿入する。
(1) The aluminum ingot is non-standard and its shape and dimensions are not specified, but usually, as shown in FIG. 2 (A), the bottom surface 21 is almost flat and the top surface 22 has a V or U-shaped groove 23. There are formed two or three trapezoidal projections 24 partitioned by. Then, as shown in FIG. 2 (B), two aluminum ingots
20 flat bottoms 21 are back-to-back to form a pair, and a unit for transportation and melting. U-shaped grooves 23 on a surface 22 on both right and left sides are engaged with claws of a gripping member of a cold material supply device (not shown). Utilizing the groove to be combined, it is transported to the upper open end 12 shown in FIG.

(2)溶解・昇温コイル18に通電し、挿入・溶解室14の
アルミインゴットを誘導加熱によりその表面から溶滴と
して溶融させる。かくして生じた溶滴は、下方の整流板
15を通過して、昇温室17に滴下され、溶湯通路11を通過
し環状空隙4に流入して溶湯プールを形成し保持され、
その間に、溶解・昇温コイル18により誘導加熱により所
定の注湯温度まで昇温される。
(2) The melting / heating coil 18 is energized to melt the aluminum ingot in the insertion / melting chamber 14 from its surface as droplets by induction heating. The droplets thus formed are located on the lower current plate.
After passing through 15, it is dropped into the temperature raising chamber 17, passes through the molten metal passage 11, flows into the annular space 4, forms and holds a molten metal pool,
In the meantime, the temperature is raised to a predetermined pouring temperature by induction heating by the melting / heating coil 18.

(3)所定の湯温度に達したらば、電磁ポンプ19に通電
し、溶湯を環状空隙4の底部から外炉3のフランジ9を
越える高さまで重力に抗して上昇させる。かくして、昇
温室17内の溶湯は溶湯通路11を通過し半径方向外方に噴
射され、外炉3の炉壁内底部に突き当たって流れの方向
が上向きに変換され、環状空隙4内の溶湯とともに外炉
3のフランジ9を越える高さまで上昇してダイカスト機
のダイスロット内に注湯される。
(3) When the temperature of the molten metal reaches a predetermined temperature, the electromagnetic pump 19 is energized to raise the molten metal from the bottom of the annular space 4 to a level beyond the flange 9 of the outer furnace 3 against gravity. Thus, the molten metal in the heating chamber 17 passes through the molten metal passage 11 and is injected radially outward, hits the bottom of the inner wall of the outer furnace 3, and the flow direction is changed upward, and together with the molten metal in the annular space 4. It rises to a height exceeding the flange 9 of the outer furnace 3 and is poured into the die slot of the die casting machine.

(4)不要な残湯やノロなどを排出する場合、あるいは
内炉2、外炉3の内壁などを補修する場合などには、カ
セット式になっている内炉2を外炉3から取り出し排出
口5を閉鎖している耐火材料製ブロック6を除去し5か
らノロ受場や補修ヤードなどに落下させ排出させる。
(4) When discharging unnecessary remaining hot water or slag, or when repairing the inner walls of the inner furnace 2 and the outer furnace 3, etc., the cassette type inner furnace 2 is taken out of the outer furnace 3 and discharged. The block 6 made of a refractory material that closes the outlet 5 is removed and dropped from the block 5 to a noro receiving place, a repair yard, or the like, and discharged.

(5)内炉2全体を交換する場合には、外炉3から損傷
した内炉2を取り出して補修あるいは廃棄し、別の内炉
を外炉3内に挿入する。
(5) When replacing the entire inner furnace 2, the damaged inner furnace 2 is taken out of the outer furnace 3, repaired or discarded, and another inner furnace is inserted into the outer furnace 3.

なお、内炉2を上、下2部分から構成し、いんろう接
手で結合すれば、それらを個々に分離し交換することも
可能である。
If the inner furnace 2 is composed of two parts, upper and lower parts, and they are connected by a solder joint, they can be individually separated and replaced.

[効果] 以上の説明から理解されるように、ダイカスト機のダ
イスロットの直前にアルミインゴットを挿入し溶解す
る、いわゆる冷材挿入溶解を行なうに当り、本発明の装
置によれば、構造と作用の面で多くの利点が達成され
る。
[Effects] As can be understood from the above description, in performing the so-called cold material insertion melting in which an aluminum ingot is inserted and melted immediately before the die slot of the die casting machine, according to the apparatus of the present invention, the structure and operation Many advantages are achieved in terms of:

(イ)アルミインゴットを溶解し昇温する炉として、溶
解室と昇温室とが、スノコ状整流板を介在させて一体に
連続している直立中穿管状内炉を採用して、上部開口か
ら冷材としてのアルミインゴットを挿入し、溶解域でア
ルミインゴットの表面から逐次溶解して多数の溶滴とし
て昇温域に流下させ注湯温度に達するまで昇温させ、ア
ルミインゴットの溶解と昇温は単一の誘導コイルで兼用
する。このように溶解と昇温を単一の内炉と、単一の誘
導加熱コイルにより行なうことができるので構造が簡単
で製作費も安くて済む。
(B) As a furnace for melting and raising the temperature of an aluminum ingot, a melting chamber and a temperature raising chamber adopt an upright bored inner furnace in which the melting chamber and the heating chamber are continuously connected with a veneer-shaped current plate interposed therebetween. Inserting an aluminum ingot as a cooling material, melting sequentially from the surface of the aluminum ingot in the melting area, flowing down as a large number of droplets to the temperature rising area, raising the temperature until the pouring temperature is reached, melting and raising the temperature of the aluminum ingot Is shared by a single induction coil. Since melting and heating can be performed by a single inner furnace and a single induction heating coil, the structure is simple and the production cost can be reduced.

(ロ)昇温された溶湯を出湯する通路として、外炉と内
炉の間の環状空隙を使用し、電磁ポンプにより溶湯の流
れを上向きに逆転させるので、この環状空隙の高さだけ
装置全体の高さを低くすることができ、比較的低い工場
建屋内に設置することができる。
(B) An annular gap between the outer furnace and the inner furnace is used as a passage for discharging the heated molten metal, and the flow of the molten metal is reversed upward by an electromagnetic pump. Can be reduced, and can be installed in a relatively low factory building.

(ハ)溶解、昇温用の内炉を外炉に対しカセット式に着
脱でき、更に内炉自体を上、下2部分に分離し、いんろ
う接続可能にすれば、それぞれを別個に製作、保管し、
さらに修理、交換することができる。
(C) The inner furnace for melting and heating can be attached to and detached from the outer furnace in the form of a cassette, and the inner furnace itself can be separated into two parts, upper and lower, so that they can be connected to each other. Keep it,
They can be repaired or replaced.

(ニ)溶湯を昇温する際、電磁ポンプにより溶湯を重力
に抗して昇温域などに保留する必要がないので、停電時
の溶湯の噴出の懸念がない。
(D) When raising the temperature of the molten metal, there is no need to hold the molten metal in a temperature-raising area or the like against the gravity by an electromagnetic pump, so there is no fear of the molten metal being ejected during a power failure.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の実施例を示す側断面図、第2図
(A)はアルミインゴットの代表的な形状を示す斜視
図、第2図(B)は、アルミインゴット2個を一対とし
た状態を示す側面図、第3図は従来の溶解、注湯方式を
示す模式工程図である。 図面中の符号 1:急速溶解出湯装置、2:内炉、 3:外炉、4:環状空隙、 5:排出口、6:ブロック、 7:金属製リング、8,9:フランジ、 11:溶湯通路、12:上部開放端、 14:挿入・溶解室、15:整流板、 16:内炉下端部、17:昇温室、 18:溶解・昇温コイル、 19:電磁ポンプ、20:アルミインゴット、 21:平らな底面。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 (A) is a perspective view showing a typical shape of an aluminum ingot, and FIG. FIG. 3 is a side view showing a state where two aluminum ingots are paired, and FIG. 3 is a schematic process diagram showing a conventional melting and pouring method. References in the drawings: 1: rapid melting and tapping equipment, 2: inner furnace, 3: outer furnace, 4: annular gap, 5: outlet, 6: block, 7: metal ring, 8, 9: flange, 11: molten metal Passageway, 12: Upper open end, 14: Insertion / melting chamber, 15: Rectifier plate, 16: Inner furnace lower end, 17: Heating chamber, 18: Melting / heating coil, 19: Electromagnetic pump, 20: Aluminum ingot, 21: Flat bottom.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27B 1/10 F27B 1/10 (56)参考文献 特開 平1−165727(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F27B 1/04,1/10 C22B 9/16 B22D 37/00,45/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F27B 1/10 F27B 1/10 (56) References JP-A-1-165727 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. .Cl. 6 , DB name) F27B 1 / 04,1 / 10 C22B 9/16 B22D 37 / 00,45 / 00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルミニウムとその合金を含むアルミニウ
ム系金属の溶湯をダイカスト機などの鋳造機に注湯する
に際し、前記鋳造機に近接した位置で前記溶湯に対応す
る成分のアルミインゴットを冷材として供給し、急速溶
解により溶湯し、昇温して注湯するアルミインゴットの
冷材供給による急速溶解出湯装置であって、 上端にアルミニウム系金属のインゴットの挿入口となる
開口と、下端に昇温された溶湯を半径方向外方に流出さ
せる出口の基部となる開口とを有しアルミインゴットの
冷材の溶解、昇温のための冶金容器としての溶解、昇温
用の内炉本体と、この内炉本体の下端寄りの位置にこの
内炉内部を挿入・溶解室と昇温室とに区分するとともに
前記挿入・溶解室内で溶解された溶湯が通過して流下す
ることを可能にするスノコ状の整流板とを有する直立中
空円筒形の内炉と、 この内炉の外側に同軸に配置されて、前記内炉との間に
溶湯が通過し流動するのに十分な管状空隙を形成するだ
けの内径を有する炉体であって、その上端と前記内炉上
端部との間に前記画制環状空隙に連通する溶湯の出湯口
が画制され、下端に余分の残湯、ノロなどを排出するた
めの開口を有する直立中空円筒形の外炉と、 前記内炉下端の開口内に一部が挿入され残部は前記外炉
下端の開口に向かって突出してこの外炉下端の開口を閉
鎖し通常は前記内炉の内部と前記外炉下端の開口との間
を遮断するが、前記内炉の内部と前記環状空隙とを連通
させるための少なくとも一つの溶湯通路を有するブロッ
クと、 前記外炉の外周に配置され前記挿入・溶解室内のアルミ
インゴットの冷材を溶解するとともに、前記昇温室内の
溶湯を所定の注湯温度まで昇温する誘導加熱コイルと、 前記外炉の外周の前記誘導加熱コイルよりも下方に配置
され、前記昇温室とそれに連通する前記環状空隙内とに
貯留されて所定の注湯温度まで昇温された溶湯に推力を
与えて前記環状空隙内を上向きに流動させ、前記出湯口
から炉外に注湯するための電磁ポンプ、 とを備えて成ることを特徴とするアルミインゴットの冷
材供給による急速溶解出湯装置。
When a molten metal of an aluminum-based metal containing aluminum and its alloy is poured into a casting machine such as a die casting machine, an aluminum ingot of a component corresponding to the molten metal is used as a cooling material at a position close to the casting machine. This is a rapid melting and tapping device that uses an aluminum ingot to supply, melts, and raises the temperature of the molten metal by rapid melting. The opening at the upper end serves as an insertion port for an aluminum-based metal ingot, and the temperature rises at the lower end. An opening serving as a base of an outlet for allowing the melt to flow outward in the radial direction has an opening serving as a base for an aluminum ingot, melting of a cold material, melting as a metallurgical vessel for raising the temperature, an inner furnace body for raising the temperature, and At the position near the lower end of the inner furnace main body, the inside of this inner furnace is divided into an insertion / melting chamber and a heating chamber, and a slender shape that allows the molten metal melted in the insertion / melting chamber to flow down. An inner furnace having an upright hollow cylindrical shape having a straightening plate, and a coaxially disposed outside of the inner furnace, and only forming a tubular gap between the inner furnace and the inner furnace, which is sufficient for the molten metal to pass and flow. A furnace outlet having an inside diameter defined between the upper end of the furnace body and the upper end of the inner furnace, the outlet of the molten metal communicating with the defined annular gap is defined, and the lower end discharges extra residual hot water, slag, etc. An outer furnace of an upright hollow cylindrical shape having an opening for carrying out, a part is inserted into the opening at the lower end of the inner furnace, and the rest projects toward the opening at the lower end of the outer furnace to close the opening at the lower end of the outer furnace. Usually, a block having at least one molten metal passage for communicating between the inside of the inner furnace and the annular space, which blocks the inside of the inner furnace and the opening of the lower end of the outer furnace, To dissolve the cold material of the aluminum ingot inside the insertion and melting chamber An induction heating coil for raising the temperature of the molten metal in the heating chamber to a predetermined pouring temperature, and an annular gap disposed below the induction heating coil on the outer periphery of the outer furnace and communicating with the heating chamber and An electromagnetic pump for applying thrust to the molten metal stored therein and heated to a predetermined pouring temperature to cause the molten metal to flow upward in the annular gap and to pour the molten metal out of the furnace from the tap hole. A rapid melting and tapping apparatus for supplying an aluminum ingot with a cold material.
【請求項2】内炉と外炉とがそれぞれの上端に半径方向
外方に延在するフランジを有し、前記内炉のフランジが
前記外炉のフランジよりも高い位置に配置され、これら
上下フランジの間に、環状空隙と連通し出湯口に通ずる
環状出湯路が形成されることを特徴とする請求項1に記
載のアルミインゴットの冷材供給による急速溶解出湯装
置。
2. An inner furnace and an outer furnace each having a flange extending radially outward at an upper end thereof, wherein the flange of the inner furnace is disposed at a position higher than the flange of the outer furnace. 2. The rapid melting and tapping apparatus according to claim 1, wherein an annular tapping path is formed between the flanges and communicates with the annular gap and communicates with the tapping hole.
【請求項3】内炉が上下2つの部分から成り、いんろう
接手により一体に接続されていることを特徴とする請求
項1または2に記載のアルミインゴットの冷材供給によ
る急速溶解出湯装置。
3. The rapid melting and tapping apparatus according to claim 1, wherein the inner furnace comprises upper and lower parts and is integrally connected by a soldering joint.
【請求項4】ブロックが、鋳鉄などの金属製リングを介
して内路の下端に接続されていることを特徴とする請求
項1から3のいずれか1項に記載のアルミインゴットの
冷材供給による急速溶解出湯装置。
4. A cooling material supply for an aluminum ingot according to claim 1, wherein the block is connected to a lower end of the inner passage via a metal ring made of cast iron or the like. By rapid melting tapping equipment.
【請求項5】アルミインゴットの冷材を供給し急速溶解
により溶湯とし、昇温して注湯するアルミインゴットの
冷材供給による急速溶解出湯方法であって、アルミイン
ゴットを冷材として挿入・溶解用内炉の溶解室に挿入
し、その表面から内部に向かって溶滴を形成させながら
溶解を進行させ、形成された溶滴を昇温室に流下させ、
さらに内炉と外炉との間に画制され内炉下端に連通する
環状空隙内にも流入させて溶湯プールを形成し、溶解兼
昇温コイルにより誘導加熱して昇温させて、その間に溶
解中のアルミインゴットが溶解により所定長さ以下に減
少した場合には、次のアルミインゴットを挿入して補給
し、溶湯プール内の溶湯が所定の温度に達したらば電磁
ポンプに通電して、前記昇温室と環状空隙内の溶湯を環
状空隙内を上向きに搬送して、出湯口から出湯すること
を特徴とするアルミインゴットの冷材供給による急速溶
解出湯方法。
5. A rapid melting and tapping method in which a cold material of an aluminum ingot is supplied and melted by rapid melting, and the temperature is increased and the molten material is poured. The cold material is supplied by inserting and melting the aluminum ingot as a cold material. Inserting into the melting chamber of the internal furnace, melting proceeds while forming droplets from the surface toward the inside, and the formed droplets are allowed to flow down to the heating chamber,
Furthermore, the molten metal is formed into an annular gap defined between the inner furnace and the outer furnace and communicated with the lower end of the inner furnace, thereby forming a molten metal pool. If the aluminum ingot being melted is reduced to a predetermined length or less by melting, insert the next aluminum ingot and replenish it, and when the melt in the melt pool reaches a predetermined temperature, energize the electromagnetic pump, and A method for rapid melting and tapping by supplying a cold material to an aluminum ingot, wherein the molten metal in the heating chamber and the annular gap is conveyed upward through the annular gap and discharged from a tap hole.
【請求項6】溶解室に挿入されるアルミインゴットが2
個を1組とし、それぞれの平らな底部を互いに接触させ
背中合わにした状態で挿入されるようになっている請求
項5に記載のアルミインゴットの冷材供給による急速溶
解出湯方法。
6. An aluminum ingot to be inserted into the melting chamber,
6. The method according to claim 5, wherein the individual pieces are made into a set, and the flat bottoms thereof are brought into contact with each other and inserted in a back-to-back state.
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